KR960005641B1 - Apparatus of detection for fuel level - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래의 연료레벨 검지장치를 도시한 개략도.1 is a schematic diagram showing a conventional fuel level detecting device.
제2도는 본 발명의 연료레벨 검지장치를 도시한 사시도.2 is a perspective view showing a fuel level detecting device of the present invention.
제3도는 본 발명에 의한 항온가열부의 내부 구성도.3 is an internal configuration diagram of a constant temperature heating unit according to the present invention.
제4도는 본 발명에 의한 연료레벨 검지부의 내부 구성도.4 is an internal configuration diagram of a fuel level detection unit according to the present invention.
제5도는 본 발명에 의한 항온 가열부와 연료레벨 검지부의 상호작용을 설명하기 위한 분리 사시도.5 is an exploded perspective view for explaining the interaction between the constant temperature heating unit and the fuel level detection unit according to the present invention.
제6도는 본 발명에 의한 연료유동 방지부의 외형을 보인 사시도,Figure 6 is a perspective view showing the appearance of the fuel flow preventing unit according to the present invention,
제7도는 본 발명에 적용되는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 써미스터의 온도-저항특성을 보인 그래프.7 is a graph showing temperature-resistance characteristics of a negative temperature coefficient (NTC) thermistor applied to the present invention.
제8도는 본 발명에 의한 NTC 써미스터의 연료레벨-저항특성을 보인 그래프.8 is a graph showing the fuel level-resistance characteristics of the NTC thermistor according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 전원부 2 : 전원공급장치1: power supply unit 2: power supply device
3 : 정전압부 4 : 연료량지침바늘3: constant voltage unit 4: fuel level guide needle
5 : 바이메탈 6 : 저항코일5: bimetal 6: resistance coil
7 : 뜨게 8 : 접촉아암7: Knitted 8: Contact arm
9 : 연료계기판 10 : 연료레벨검지부9: fuel gauge substrate 10: fuel level detection unit
11 : 항온가열부 12 : 연료유동방지부11: constant temperature heating part 12: fuel flow prevention part
13 : 발열선 14 : 항온소자13 heating line 14 constant temperature element
15 : 가열판케이스 16 : 안내홈15: heating plate case 16: guide groove
17 : 접합부 18 : NTC써미스터17: junction 18: NTC thermistor
19 : 인쇄전극 20 : 항온가열판19: printed electrode 20: constant temperature heating plate
21 : 연료유동방지케이스 22 : 연료입출공21: fuel flow prevention case 22: fuel entry and exit
본 발명은 자동차, 보일러, 온풍기 또는 산업용 절삭유등의 연료탱크가 사용되는 가정용 또는 산업용기기에 있어서, 연료탱크내의 연료레벨을 검지하기 위한 연료레벨 검지장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel level detecting device for detecting fuel levels in a fuel tank in home or industrial equipment in which fuel tanks such as automobiles, boilers, hot air fans, or industrial cutting oil are used.
종래에는 제1도에 도시된 바와 같이 뜨게(7), 저항코일(6), 접촉아암(8) 그리고 바이메탈(5)로 이루어지며 이의 동작을 설명하면 다음과 같다.Conventionally, as shown in FIG. 1, a float (7), a resistance coil (6), a contact arm (8), and a bimetal (5) are described.
사용자가 연료량을 검지하기 위해 전원공급스위치(2)를 온할 경우, 전원부(1)의 공급전류는 정전압부(3)를 통해 일단은 연료량지침바늘(4)과 연결된 바이메탈(5)로 흐르게 되고, 타단은 저항코일(6)을 통해 흐르게 된다.When the user turns on the power supply switch 2 to detect the fuel amount, the supply current of the power supply unit 1 flows through the constant voltage unit 3 to the bimetal 5 connected to the fuel level guide needle 4 once, The other end flows through the resistance coil 6.
이때 연료량에 의해 뜨게(7)의 위치가 상,하로 이동되면, 이와 연동되어 동작하는 접촉아암(8)은 저항코일(6)의 좌우로 이동되어 접촉된다.At this time, if the position of the floater 7 is moved up and down by the amount of fuel, the contact arm 8 which operates in conjunction with this is moved to the left and right of the resistance coil 6 to be in contact with it.
따라서 상기 저항코일(6)의 접촉위치에 따라 상기 저항코일(6)의 저항값은 변화되고 이로인해 상기 바이메탈(5)로 공급되는 공급전류의 량이 변화되어 연료량지침바늘(4)은 상기 뜨게(7)가 내려갈 경우, 연료계기판(9)의 E지점방향으로 가리키게 되고, 상기 뜨게(7)가 올라갈 경우, 상기 연료계기판(9)의 F지점방향으로 가리키게 된다.Accordingly, the resistance value of the resistance coil 6 is changed according to the contact position of the resistance coil 6, and thus the amount of supply current supplied to the bimetal 5 is changed, so that the fuel amount guide needle 4 is floated ( When 7) goes down, it points in the direction of the point E of the fuel gauge substrate 9, and when the float 7 rises, it points in the direction of the point F of the fuel gauge substrate 9.
그러나 상술한 바와 같이 동작하는 연료레벨 검지장치는 연료의 유동에 의해 상기 뜨게가 움직이게 되어 연료계기판의 지침바늘이 오작동되고, 상기 바이메탈과 상기 저항코일에 의한 전력소비가 크며, 또한 구조가 복잡해짐으로써 제품의 원가상승을 초래하게 되었다.However, the fuel level detection device operating as described above causes the float to move due to the flow of fuel, causing the needle of the fuel gauge substrate to malfunction, the power consumption by the bimetal and the resistance coil to be large, and the structure to be complicated. This led to an increase in the cost of the product.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 구조를 소형, 경량으로 할 수 있고 제작시 조립 및 장착이 용이하며, 연료의 유동에 의한 오동작을 방지할 수 있고, 소비전력을 줄일 수 있도록 한 연료레벨 검지장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its object is to make the structure small and light, to be easy to assemble and install during manufacture, to prevent malfunction due to the flow of fuel, and to consume It is to provide a fuel level detection device to reduce the power.
이들 달성하기 위하여 n개의 NTC써미스터가 직렬로 연결되어 연료량에 따른 저항변화량에 의해 연료레벨을 측정하는 연료레벨 검지부와, 상기 연료레벨 검지부가 주위 온도변화에 의해 영향을 받지 않도록 일정 온도를 유지시키는 항온 가열부와, 상기 연료레벨 검지부가 연료유동에 의해 오작동하지 않도록 연료의 유동을 방지하는 연료유동방지부에 이루어짐을 특징으로 한다.In order to achieve these, a fuel level detection unit for connecting n NTC thermistors in series to measure the fuel level by the resistance change according to the fuel amount, and a constant temperature at which the fuel level detection unit maintains a constant temperature so as not to be affected by the ambient temperature change. The heating unit and the fuel level detection unit is characterized in that the fuel flow prevention portion for preventing the flow of the fuel so as not to malfunction by the fuel flow.
이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제2도는 본 발명의 연료레벨 검지장치를 도시한 것으로서, 연료레벨 검지장치(10)를 가운데에 배치하고, 상기 연료레벨 검지부(10)가 주위 온도변화에 의해 영향을 받지 않도록 유지시키는 항온가열부(11) 및 연료의 유동을 방지하는 연료유동방지부(12)를 상기 연료레벨 검지부(10)의 양측에 접합시켜 이루어진다.FIG. 2 shows the fuel level detecting device of the present invention, wherein the fuel level detecting device 10 is disposed in the center, and the constant temperature heating unit keeps the fuel level detecting device 10 from being affected by the change in ambient temperature. (11) and the fuel flow prevention part 12 which prevents the flow of fuel are joined to both sides of the said fuel level detection part 10. As shown in FIG.
제3도는 본 발명에 의한 항온가열부(11)의 내부구성을 도시한 것으로써, 이는 발열선(13), PTC써미스터 또는 감온 페라이트소자등의 항온소자(14)와, 가열판케이스(15)로 이루어져서, 전원공급스위치(2)를 온할 경우, 전원부(1)의 전류가 상기 발열선(13)과 상기 항온소자(14)를 통해 공급되므로써 발열된다.3 shows the internal configuration of the constant temperature heating unit 11 according to the present invention, which is composed of a heating element 13, a thermoelectric element 14 such as a PTC thermistor or a thermal ferrite element, and a heating plate case 15. When the power supply switch 2 is turned on, the current of the power supply unit 1 is supplied through the heating line 13 and the constant temperature element 14 to generate heat.
이때 소정의 온도에 도달하게 되면 항온소자의 특성에 의해 전류가 차단되고, 소정의 온도이하로 하강되면 다시 통전되어 향상 일정온도를 유지하게 된다.At this time, when the predetermined temperature is reached, the current is cut off by the characteristics of the thermostat, and when the temperature falls below the predetermined temperature, the current is energized again to maintain the constant temperature.
제4도는 본 발명에 의한 연료레벨 검지부(10)의 내부구성을 도시한 것으로써, n개의 NTC써미스터(18)를 상호 통전되도록 항온가열판(20)의 각 인쇄전극(19)을 통해 세로방향으로 직렬연결하여 구성되며, 전원부(1)의 전원인 인가되면 n개의 NTC써미스터(18)는 각각 소정의 저항값을 갖고 발열하게 된다.4 is a diagram illustrating an internal configuration of the fuel level detecting unit 10 according to the present invention, in which the n NTC thermistors 18 are energized with each other in the longitudinal direction through each of the printed electrodes 19 of the constant temperature heating plate 20. The n NTC thermistors 18 are configured to be connected in series and, when applied as a power source of the power supply unit 1, generate heat with predetermined resistance values.
제5도는 본 발명에 의한 항온가열부(11)와 연료레벨 검지장치(10)의 상호작용을 설명하기 위해 도시한 것으로써, 항온가열부(11)의 가열판케이스(15)의 좌,우의 안내홈(16)을 통해 연료레벨 검지장치(10)의 항온가열판(20)이 슬라이드 장착되어 밀봉되도록 구성하여 내부의 발열선(13) 및 항온소자(14)는 연료와 직접 접촉되지 않도록 하고, 상기 연료레벨 검지부(10)의 n개의 NTC써미스터(18)는 가열판케이스(15)내의 발연선(13)과 소정의 간격으로 이격되어 마주보고, 상기 NTC써미스터(18)와 반대편에 위치된 각 인쇄전극(19)은 연료에 접촉되도록 구성된다.FIG. 5 is a diagram illustrating the interaction between the constant temperature heating unit 11 and the fuel level detecting device 10 according to the present invention, and guides the left and right sides of the heating plate case 15 of the constant temperature heating unit 11. The constant temperature heating plate 20 of the fuel level detecting device 10 is slide-mounted and sealed through the groove 16 to prevent the heating line 13 and the constant temperature element 14 from being directly in contact with the fuel. The n NTC thermistors 18 of the level detection unit 10 face each other and are spaced apart at predetermined intervals from the smoke line 13 in the heating plate case 15, and each of the printed electrodes positioned opposite to the NTC thermistor 18 ( 19) is configured to be in contact with the fuel.
제6도는 본 발명에 의한 연료유동방지부(12)의 외형을 도시한 것으로써, 연료유동 방지케이스(21)는 전면이 개구된 사각함체 형상으로 이루어지고, 후면의 중앙에 세로방향으로 다수의 연료출입공(22)이 형성되도록 하며, 개구된 전면이 항온가열부(11)이 접합부(17)에 접합되도록 이루어져서 외부의 연료가 유동되어도 상기 연료입출공(22)을 통해 연료유동방지케이스(21) 내에 유입된 연료는 유동되지 않게 된다.6 is a view illustrating an outer shape of the fuel flow preventing part 12 according to the present invention, wherein the fuel flow preventing case 21 is formed in a rectangular box shape having an open front face, and a plurality of fuel flow prevention cases 21 are vertically located at the center of the rear face. The fuel entrance hole 22 is formed, and the front surface is opened so that the constant temperature heating portion 11 is joined to the junction portion 17 so that the fuel flow prevention case through the fuel entrance hole 22 even though the external fuel flows ( The fuel introduced in 21 is not flowed.
제7도는 본 발명에 적용되는 NTC써미스터(18)의 온도-저항특성을 보인 것으로써, 상기 NTC써미스터는 온도가 증가하면 소자내의 저항이 지수함수적으로 감소하는 감온저항체이며, 전류가 공급되면 스스로 발열하여 고온상태를 유지하게 되고 아울러 저저항을 유지하게 된다.7 shows the temperature-resistance characteristics of the NTC thermistor 18 applied to the present invention. The NTC thermistor is a thermosensitive resistor whose resistance in the device decreases exponentially with increasing temperature. It generates heat to maintain a high temperature and at the same time maintains low resistance.
제8도는 본 발명에 의한 NTC써미스터(18)의 연료레벨-저항특성을 보인 것으로써, 연료레벨 검지부(10)에 NTC써미스터(18)를 10개 사용하고 전원전압을 12V 인가할 경우에, 상기 연료레벨 검지부(10)의 저항값에 따라, 연료레벨이 변화되는 것을 보인 것이다.8 shows the fuel level-resistance characteristics of the NTC thermistor 18 according to the present invention. When 10 NTC thermistors 18 are applied to the fuel level detecting unit 10 and a power supply voltage is applied to 12 V, It is shown that the fuel level changes in accordance with the resistance value of the fuel level detection unit 10.
이와같이된 본 발명의 작용, 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention as described above are as follows.
연료레벨 검지부(10)의 n개의 NTC써미스터(18)에 전류를 공급하면 상기 각 NTC써미스터(18)의 저항값은 40℃의 온도에서 10Ω정도가 되고 도달온도가 200-250℃에서 1Ω이하의 특성을 갖게 된다.When the current is supplied to the n NTC thermistors 18 of the fuel level detecting unit 10, the resistance value of each NTC thermistor 18 is about 10 Ω at a temperature of 40 ° C, and the achieved temperature is 1 Ω or less at 200-250 ° C. Will have characteristics.
이러한 특성을 가지는 n개의 NTC써미스터(18)로 이루어진 연료레벨 검지부(10)를 연료탱크(도면 미도시)내부에 장착하면 연료의 수위에 따라 연료내에 잠기는 부위와 잠기지 않는 부위의 합산 저항값은 변하게 된다.When the fuel level detection unit 10 composed of n NTC thermistors 18 having these characteristics is mounted in the fuel tank (not shown), the summation resistance values of the parts immersed in the fuel and the parts not immersed are changed according to the fuel level. do.
예를 들면, 연료탱크내에 장착된 연료레벨 검지부(10)의 NTC써미스터(18)가 10개일 경우, 연료의 수위 아래로 10개의 NTC써미스터(18)가 전부 위치될 경우, 연료에 의한 냉각효과로 인해 각 써미스터(18)의 발열을 막게된다.For example, when there are ten NTC thermistors 18 of the fuel level detection unit 10 mounted in the fuel tank, when all ten NTC thermistors 18 are positioned below the level of the fuel, the cooling effect by the fuel This prevents thermistors 18 from generating heat.
그러므로 상기 NTC써미스터(18)의 온도-저항특성에 의해 각각의 NTC써미스터(18) 저항값은 10Ω이 되고 각 NTC써미스터(18)의 저항값을 합산하면 100%이 된다.Therefore, the resistance value of each NTC thermistor 18 becomes 10 Ω by the temperature-resistance characteristic of the NTC thermistor 18, and the resistance value of each NTC thermistor 18 adds up to 100%.
또한, 연료의 수위아래로 9개의 NTC써미스터(18)만 위치되고, 하나의 NTC써미스터(18)만 연료수위 위로 노출될 경우, 상기 NTC써미스터(18)의 온도-저항특성에 따라 수위하에 놓여있는 9개의 NTC써미스터(18)의 합산저항 값은 90Ω이 되고, 노출된 하나의 NTC써미스터(18)는 발열로 인해 고온상태가 되어 1Ω의 값을 갖게되므로 전체합산 저항값은 91Ω이 된다.In addition, when only nine NTC thermistors 18 are positioned below the fuel level, and only one NTC thermistor 18 is exposed above the fuel level, the temperature-resistance characteristics of the NTC thermistors 18 lie below the level. The total resistance value of the nine NTC thermistors 18 is 90?, And the exposed one NTC thermistor 18 is in a high temperature state due to heat generation and has a value of 1?
연료의 수위아래로 8개의 NTC써미스터(18)가 연료수지 아래로 위치되고 2개의 NTC써미스터(18)만 연료수위 위로 노출될 경우, 수위하에 놓여있는 8개의 NTC써미스터(18)의 합산 저항값은 80Ω이 되고, 노출된 2개의 NTC써미스터(18)의 합성저항값이 2Ω이 되어 전체합산 저항값은 82Ω이 된다.If eight NTC thermistors 18 are located below the fuel level and only two NTC thermistors 18 are exposed above the fuel level, the summation resistance of the eight NTC thermistors 18 lying below the level will be 80Ω, the combined resistance value of the two exposed NTC thermistors 18 is 2Ω, and the total resistance is 82Ω.
상기와 같이 NTC써미스터(18)가 연료수위에 따라 변화하는 값을 다음의 표 1에 명기하였다.As mentioned above, the value which NTC thermistor 18 changes according to fuel level is specified in following Table 1.
[표 1]TABLE 1
상기 (표 1)의 각 저항값에 따라의 공식에 의해 전류값을 산출할 수 있다.According to each resistance value of (Table 1) above The current value can be calculated by the formula
이와 같이 산출된 전류값에 의해 계기판의 지침바늘이 움직이도록 하여 연료량을 알 수 있게 된다.The amount of fuel can be determined by moving the guide needle of the instrument panel by the calculated current value.
이때 항온가열부(11)는 계절의 주위온도변화에 의해 상기 연료레벨 검지부(10)의 저항값이 변화되는 것을 방지하기 위하여 소정의 온도(약 40℃)로 일정하게 상기 연료레벨 검지부(10)를 가열한다.In this case, the constant temperature heating unit 11 constantly adjusts the fuel level detection unit 10 to a predetermined temperature (about 40 ° C.) in order to prevent the resistance value of the fuel level detection unit 10 from changing due to a change in the ambient temperature of the season. Heat it.
또한 연료유동방지부(12)를 장착하여 연료의 출렁임에 의해 상기 연료레벨 검지부(10)의 저항값이 변화되지 않도록 한다.In addition, the fuel flow prevention unit 12 is mounted so that the resistance value of the fuel level detection unit 10 does not change due to the fluctuation of the fuel.
상술한 바와 같이 본 발명은 소형, 경량의 NTC써미스터 소자를 직렬로 연결하여 상기 NTC써미스터의 저항변화값에 의해 연료레벨을 측정하는 연료레벨 검지부와, 상기 연료레벨 검지부가 주위온도 변화에 의해 영향을 받지 않도록 하는 항온가열부와, 연료유동에 의해 상기 연료레벨 검지부가 오동작되지 않도록 연료유동방지부를 채용함으로써, 그 구조를 소형, 경량으로 할 수 있고, 제작시 조립 및 장착이 용이하며, 또한, 연료유동에 의한 동작을 방지할 수 있고, 소비전력을 줄일 수 있는 유용한 효과를 제공할 수 있다.As described above, the present invention provides a fuel level detector for measuring a fuel level based on a resistance change value of the NTC thermistor by connecting a small and lightweight NTC thermistor element in series, and the fuel level detector affected by the change in ambient temperature. By adopting a constant temperature heating unit which prevents it from receiving, and a fuel flow preventing unit that prevents the fuel level detecting unit from malfunctioning due to fuel flow, the structure can be made compact and lightweight, and it is easy to assemble and install during manufacturing, and also fuel It can prevent the operation by the flow, can provide a useful effect to reduce the power consumption.
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